[发明专利]一种竹材表面负载纳米二氧化钛材料的制造方法

说明书

一种竹材表面负载纳米二氧化钛材料的制造方法，包括以下步骤：①纳米二氧化钛的磺酸化处理，将TIO₂纳米材料配成设定质量分数的水溶液待用；②竹材的冷等离子体处理；③竹基纳米二氧化钛复合材料的制备，过程如下：经过冷等离子体处理，然后浸泡在磺酸化处理后的纳米TIO₂水溶液，从而制备竹基纳米二氧化钛复合材料材料。本发明提供了一种二氧化钛分布均匀、操作简单、负载量大、且与竹材牢固结合的竹材表面负载纳米二氧化钛材料的制造方法。

技术领域

本发明属于有复合材料制备技术领域，专利分类号为B01J。本发明是在竹材表面负载纳米二氧化钛材料，从而制备竹基纳米二氧化钛复合材料，使其具有光催化降解甲醛作用，可用于家具板材生产制造方面。

背景技术

木材是世界公认的绿色材料，由于其具有悦目宜人的颜色、优雅美丽的纹理、良好的触感、强重比大和易于加工等优点，自古以来木材都是人类家具制作与室内装修的首选材料，也是当今世界四大材料——木材、塑料、钢材、水泥中唯一既可再生，又能循环使用的资源。可以说，无论是现在还是将来，木材始终是人们理想的消费选择。近些年来随着天然林保护工程的逐步实施，天然木材的日益匮乏，竹材因其生长速度快，生态功能强，等优点，而被称为“世界第二大森林”，其经济，生态和社会相依日益显得突出，是很好的工程结构和装饰材料。竹材的利用越来越广泛，竹地板，竹木复合产品也越来越多的应用起来，“以竹代木”的口号也因此诞生。

为提高木、竹材的利用率、扩大木、竹材的应用领域、解决木、竹材实际应用中面临的诸多问题(如，老化、无电磁屏蔽效、易燃、易腐等)，对木、竹材及其制品进行功能化改性是是当前木竹材科学研究中的重要内容。

纳米二氧化钛具有光催化降解作用，研究表明，在日光或灯光中紫外线的作用下使纳米二氧化钛激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。能够起到净化室内空气的功能，因此对木、竹材及其制品进行纳米二氧化钛功能化改性，使其具有光催化降解甲醛等有机物是木、竹制品功能化改性中的热点。

国内主要利用溶胶—凝胶法或者将二氧化钛与胶粘剂经过物理混合后直接施加到木、竹材中，从而制备二氧化钛—木竹复合材料。溶胶—凝胶法需通过含钛的脂类和酸(如钛酸丁酯和盐酸)进行反应生成二氧化钛溶胶，然后将木、竹材浸入在二氧化钛溶胶中，使得二氧化钛负载在木、竹材表面形成复合材料。此方法需要用到一些有机溶剂且二氧化钛负载难以控制，二氧化钛纳米颗粒容易发生沉积不均匀，易团聚。也有研究学者将二氧化钛与脲醛胶混合后喷洒到刨花表面，从而制备二氧化钛刨花板，但此种方法会导致二氧化钛在脲醛胶中混合不均匀，同时增加施胶困难，且二氧化钛在操作中易团聚。以上所述这两种方法制得的二氧化钛—木竹复合材料均存在二氧化钛分布不均匀，易团聚，且操作复杂等问题，因此寻找一种二氧化钛分布均匀、操作简单、负载量大、且与木竹材牢固结合的方法是关键。

发明内容

为了克服已有纳米二氧化钛复合材料的二氧化钛分布不均匀、易团聚、操作复杂的不足，本发明提供了一种二氧化钛分布均匀、操作简单、负载量大、且与竹材牢固结合的竹材表面负载纳米二氧化钛材料的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种竹材表面负载纳米二氧化钛材料的制造方法，包括以下步骤：

①纳米二氧化钛的磺酸化处理，将TIO₂纳米材料配成设定质量分数的水溶液待用；

②竹材的冷等离子体处理；

③竹基纳米二氧化钛复合材料的制备，过程如下：